【摘 要】
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类胡萝卜素分子中的双键和羟基、酮基等官能团赋予了其优越的抗氧化活性,但也使类胡萝卜素高度不稳定。微乳液（Microemulsion,ME）提取过程中将生物分子被包裹在胶束内核,从而提高生物分子的稳定性和生物活性。然而,挥发性有机溶剂和昂贵的离子液体常被用于构建微乳液,不符合“绿色发展”的理念。低共熔溶剂（Deep eutectic solvent,DES）具有溶剂化能力强、廉价、无毒和可生物降解的
【基金项目】
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国家自然科学基金委； 广东省自然科学基金项目；
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类胡萝卜素分子中的双键和羟基、酮基等官能团赋予了其优越的抗氧化活性,但也使类胡萝卜素高度不稳定。微乳液（Microemulsion,ME）提取过程中将生物分子被包裹在胶束内核,从而提高生物分子的稳定性和生物活性。然而,挥发性有机溶剂和昂贵的离子液体常被用于构建微乳液,不符合“绿色发展”的理念。低共熔溶剂（Deep eutectic solvent,DES）具有溶剂化能力强、廉价、无毒和可生物降解的独特优势。本文以DL-薄荷醇为氢键受体（HBA）和7种有机酸（乙酸、丙酸、戊酸、辛酸、癸酸、丙烯酸和丙酮酸）为氢键供体（HBD）合成的低共熔溶剂与吐温80和水成功构建了新型低共熔溶剂微乳液。通过研究低共熔溶剂微乳液体系的相行为特性,筛选出成相能力强且稳定的微乳液体系,并用于提高虾青素、虾青素酯和叶黄素三种类胡萝卜素溶解度、稳定性和抗氧化活性。另外,为选择合适的低共熔溶剂微乳液组成,研究了低共熔溶剂微乳液的黏度、p H值、粒径和毒性等理化特性。最后,评价了低共熔溶剂微乳液中类胡萝卜素的溶解性、稳定性和抗氧化活性。研究结果表明:（1）ME1（DL-薄荷醇:乙酸/吐温80/水）、ME2（DL-薄荷醇:丙酸/吐温80/水）、ME3（DL-薄荷醇:戊酸/吐温80/水）和ME4（DL-薄荷醇:辛酸/吐温80/水）四种低共熔溶剂微乳液成相面积大（＞20%）,且能在不同温度和p H环境中保持稳定单相状态的低共熔溶剂微乳液。（2）表面活性剂与低共熔溶剂比值为Rc=3.37时组成的微乳液具有最低黏度（0.053～0.084 Pa·s）和最小p H值（4.3-5.2）。（3）制备的四种低共熔溶剂微乳液具有粒径超小（7.27～8.49nm）和温度稳定的特性,且稳定性好,液滴均匀分散,无聚集现象。（4）急性毒性评估表明,ME1、ME2、ME3和ME4的急性毒性估计值（AET）小于5000mg/kg,可忽略其口服急性毒性。（5）在35℃条件下,含有DL-薄荷醇/乙酸的低共熔溶剂微乳液中虾青素（0.27±0.01 mg/m L）、虾青素酯（473.63±4.11 mg/m L）和叶黄素（12.50±0.02 mg/m L）的溶解度最高。与有机溶剂（乙醇、甲醇和丙酮）相比,所有研究的低共熔溶剂微乳液均显著提高了类胡萝卜素的溶解度,这与微乳液纳米尺寸和正电荷环境有关。（6）稳定性实验证明,4℃下虾青素酯在含有DES4（DL-薄荷醇:辛酸）的微乳液中稳定性最高,浓度降解半衰期(t1/2,day)超过69天,10天内总色差变化（△E*）小于2.0。（7）DPPH实验结果显示,低共熔溶剂微乳液中类胡萝卜素的抗氧化活性高于乙醇、甲醇和丙酮。本研究旨在为从天然资源中回收类胡萝卜素设计一种安全、提取效率高且能较好维持其稳定性和生物活性的绿色溶剂萃取体系提供重要理论基础。
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